DE102012220305A1 - Sandwich component, useful for motor vehicle, comprises plastic layer having visible surface, fiber-reinforced layers formed on visible surface in opposed side of plastic layer, and core placed in the fiber-reinforced layers - Google Patents

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Abstract

The component comprises a plastic layer (11) having a visible surface (11a), fiber-reinforced layers (12) formed on the visible surface in opposed side of the plastic layer, and a core (13) placed in the fiber-reinforced layers. The core is formed of a metal foam with an open-pore structure. The plastic layer and the fiber composite layers are integrally connected to each other. The core is movable between the first fiber composite layer and the second fiber composite layer. The second composite layer is placed on one of the first fiber composite layers opposite to the core. The component comprises a plastic layer (11) having a visible surface (11a), fiber-reinforced layers (12) formed on the visible surface in opposed side of the plastic layer, and a core (13) placed in the fiber-reinforced layers. The core is formed of a metal foam with an open-pore structure. The plastic layer and the fiber composite layers are integrally connected to each other. The core is movable between the first fiber composite layer and the second fiber composite layer. The second fiber composite layer is placed on one of the first fiber composite layers opposite to the core. The second fiber composite layer is formed with a passage (14), where the open-cell structure of the core fluidly connects the surroundings of the component. The fiber composite layer has a multilayered structure.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Sandwichbauteil für ein Kraftfahrzeug mit einer Kunststoffschicht, die eine sichtbare Oberfläche aufweist und einer Faserverbundschicht, die auf einer der sichtbaren Oberfläche gegenüberliegenden Seite der Kunststoffschicht angeordnet ist.The present invention relates to a sandwich component for a motor vehicle with a plastic layer which has a visible surface and a fiber composite layer, which is arranged on one of the visible surface opposite side of the plastic layer.

Um nachhaltige und verbrauchsarme Fahrzeuge herzustellen, wird bei heutigen Kraftfahrzeugen versucht, das Gesamtgewicht auf ein Mindestmaß zu reduzieren. Ein Ansatz liegt darin, das Blech der Außenhautbauteile durch geeignete leichte Kunststoffe zu ersetzen. Aus dem Stand der Technik sind Faserverbundaußenhautbauteile bekannt, die bislang bei sportlich ambitionierten Fahrzeugen eingesetzt werden. Solche Außenhautbauteile wurden insbesondere für Klappen, beispielsweise Motorhauben, Kofferraumdeckel und Türen, sowie zur Herstellung von Dachpartien verwendet. Da es sich bei den erwähnten Fahrzeugen um sehr hochpreisige Produkte handelt, konnten die dabei verwendeten Außenhautbauteile als einzel- oder kleinstseriengefertigte Bauteile hergestellt werden. Die aus diesem Stand der Technik bekannten Bauteile und Herstellungsverfahren sind jedoch nicht geeignet für Großserienfertigungen. Ein wesentlicher Nachteil dieser Bauteile liegt auch darin, dass eine ausreichende Güte der Oberfläche, um den Anforderungen an Außenhautbauteilen von Kraftfahrzeugen zu genügen, nur mit großem Aufwand realisierbar ist.In order to produce sustainable and low-consumption vehicles, today's motor vehicles are trying to reduce the total weight to a minimum. One approach is to replace the sheet metal of the skin components with suitable lightweight plastics. Fiber composite outer skin components are known from the prior art, which are previously used in sporty ambitious vehicles. Such skin components have been used in particular for flaps, such as hoods, trunk lids and doors, as well as for the production of roof sections. Since the vehicles mentioned are very high-priced products, the outer skin components used in the process could be produced as individual or small-batch-produced components. However, known from this prior art components and manufacturing processes are not suitable for mass production. A major disadvantage of these components is also that a sufficient quality of the surface to meet the requirements for outer skin components of motor vehicles, can only be realized with great effort.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Bauteil anzugeben welches sich gegenüber bekannten Außenhautbauteilen aus Blech durch besonders geringes Gewicht auszeichnet, die Anforderungen einer Class-A-Oberfläche erfüllt und ohne zusätzliche Anpassungen in den bekannten Herstellungsprozess bei der Karosseriefertigung integriert werden kann.Object of the present invention is to provide a component which is distinguished from known outer skin components made of sheet metal by particularly low weight, meets the requirements of a Class-A surface and can be integrated without additional adjustments in the known manufacturing process in the Karosseriefertigung.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Die abhängigen Ansprüche stellen vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung dar.This object is achieved by a device having the features of independent claim 1. The dependent claims represent advantageous embodiments of the invention.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung ein Sandwichbauteil für ein Kraftfahrzeug vor, mit einer Kunststoffschicht, die eine sichtbare Oberfläche aufweist, einer Faserverbundschicht, die auf einer der sichtbaren Oberfläche gegenüberliegenden Seite der Kunststoffschicht angeordnet ist und einem Kern, der an der Faserverbundschicht angeordnet ist, wobei der Kern aus einem Metallschaum mit einer offenporigen Struktur ausgebildet ist. Durch die offenporige Struktur sind alle Poren bzw. einzelnen Luftkammern zu einem großen Luftvolumen miteinander verbunden. Diese offenporige Struktur ähnelt der Ausbildung eines Fliegenschwamms, wie er zum Reinigen von Verunreinigungen an Fahrzeugen bekannt ist und bietet den Vorteil, dass bei Temperatur- oder Druckbeaufschlagung des Sandwichbauteils Luft oder ein anderes Fluid, welches sich in den Poren befindet, entweichen kann ohne auf die Kunststoffoberfläche Druck auszuüben und diese dadurch zu verformen.To achieve this object, the invention proposes a sandwich component for a motor vehicle, having a plastic layer which has a visible surface, a fiber composite layer which is arranged on an opposite side of the plastic layer to the visible surface and a core which is arranged on the fiber composite layer, wherein the core is formed of a metal foam having an open-pored structure. Due to the open-pore structure all pores or individual air chambers are connected to a large volume of air. This open-pore structure resembles the formation of a fly sponge, as it is known for cleaning contaminants on vehicles and has the advantage that when the temperature or pressure of the sandwich component air or other fluid, which is located in the pores, can escape without the To exert pressure on the plastic surface and thereby deform it.

Weiterhin kann die Kunststoffschicht aus Polyurethan oder einem Epoxidharz ausgebildet sein. Polyurethane oder Epoxidharze haben den Vorteil, dass sie temperaturbeständig sind und bei Beaufschlagung mit Temperatur eine gewisse Reststabilität aufweisen, wodurch die Oberfläche der Kunststoffschicht ihre vorbestimmte Form behält.Furthermore, the plastic layer may be formed of polyurethane or an epoxy resin. Polyurethanes or epoxy resins have the advantage that they are temperature resistant and have a certain residual stability when exposed to temperature, whereby the surface of the plastic layer retains its predetermined shape.

Weiterhin kann das Sandwichbauteil dadurch gekennzeichnet sein, dass die Kunststoffschicht und die Faserverbundschicht stoffschlüssig miteinander verbunden sind. Mit anderen Worten, die Kunststoffschicht und die Matrix der Faserverbundschicht sind aus dem gleichen Material ausgebildet, nämlich Polyurethan oder Epoxidharz. Dadurch kann eine besonders innige und robuste Verbindung zwischen der Kunststoffschicht und der Faserverbundschicht erzeugt werden.Furthermore, the sandwich component may be characterized in that the plastic layer and the fiber composite layer are bonded together in a material-locking manner. In other words, the plastic layer and the matrix of the fiber composite layer are formed of the same material, namely polyurethane or epoxy resin. As a result, a particularly intimate and robust connection between the plastic layer and the fiber composite layer can be produced.

Weiterhin kann der Kern zwischen einer ersten Faserverbundschicht, die mit der Kunststoffschicht in Verbindung steht, und einer zweiten Faserverbundschicht angeordnet sein, wobei die zweite Faserverbundschicht auf einer der ersten Faserverbundschicht gegenüberliegenden Seite des Kerns angeordnet ist. Die zweite Faserverbundschicht verstärkt den Aufbau der Sandwichstruktur, so dass ein besonders robustes Sandwichbauteil realisiert wird.Furthermore, the core can be arranged between a first fiber composite layer, which is in contact with the plastic layer, and a second fiber composite layer, wherein the second fiber composite layer is arranged on an opposite side of the core from the first fiber composite layer. The second fiber composite layer enhances the structure of the sandwich structure, so that a particularly robust sandwich component is realized.

Darüber hinaus kann in der zweiten Faserverbundschicht mindestens ein Durchlass vorgesehen sein, welcher die offenporige Struktur des Kerns mit der Umgebung des Sandwichbauteils fluidisch verbindet. Der Durchlass bietet den Vorteil, dass selbst bei einer geschlossenen Umkapselung des Kernes mit Faserverbundmaterial ein sich in den Poren des Kerns bildender Druck entweichen kann, da Fluide, wie Luft oder Flüssigkeiten, über die Durchlassöffnungen aus dem Kern entweichen.In addition, at least one passage may be provided in the second fiber composite layer, which fluidly connects the open-pored structure of the core with the surroundings of the sandwich component. The passage offers the advantage that even with a closed encapsulation of the core with fiber composite material, a pressure forming in the pores of the core can escape because fluids, such as air or liquids, escape from the core via the passage openings.

Die Faserverbundschichten können mehrlagig aufgebaut sein. Dies bietet den Vorteil, dass durch die Wahl der Anzahl und Ausrichtung der einzelnen Faserlagen die mechanischen Eigenschaften der Faserverbundschicht und damit die mechanischen Eigenschaften des Sandwichbauteils auf die gewünschten Lastfälle einstellbar sind.The fiber composite layers can be constructed in multiple layers. This offers the advantage that the mechanical properties of the fiber composite layer and thus the mechanical properties of the sandwich component can be adjusted to the desired load cases by selecting the number and orientation of the individual fiber layers.

Im Folgenden sollen die Vorteile der vorliegenden Erfindung kurz zusammengefasst werden. Durch die Verwendung der offenporigen Metallstruktur können eingeschlossene Luftvolumen bei Erwärmung expandieren. Die verwendeten Kunststoffe für die Kunststoffschicht sowie die verwendete Matrix der Faserverbundschicht bleibt bei Erwärmung ebenfalls hart und erweicht nicht. Dadurch können Verformungen und Welligkeiten im Bauteil verhindert werden wodurch die sichtbare Oberfläche nicht beschädigt wird. Ein solches Bauteil kann folglich eine kathodische Tauchlackierung durchlaufen und hält auch den sich daran anschließenden Temperaturen im Lacktrocknungsprozess von ca. 220°C Stand. Die offenporige Metallstruktur weist dabei zusätzlich den Vorteil auf, dass die Flüssigkeit aus der kathodischen Tauchlackierung in die Zwischenräume eindringen kann und anschließend wieder herausfließt. Somit saugt sich das Bauteil nicht voll, wie dies beispielsweise bei der Verwendung von Wabenkernen aus Papier oder Kunststoff der Fall wäre. Auch die Gefahr von Korrosion des Kernes kann eliminiert werden, da diese durch die KTL-Bäder hindurch geleitet wird und somit mit einem Korrosionsschutz beschichtet wird. Durch die Verwendung von temperaturstabilen Epoxidharzen oder Polyurethansystemen haben diese eine Reststabilität im Trocknerofen, so dass sich weder die Faserverbundschicht noch die Kunststoffschicht verformen. Auch der Kern aus Metallschaum bietet eine genügende Stabilität gegenüber der Temperaturbeaufschlagung im Trockner. Durch die niedrige Viskosität der KTL-Flüssigkeit verkleben die Schaumporen nicht und ein Zu- und Ablauf ist gewährleistet. Dadurch werden in Verbindung mit der geeigneten Matrix der Faserverbundschicht aus Epoxid, Phenol oder Polyurethan preisgünstige Faserverbundaußenhautteile möglich, die im normalen Lackprozess lackierbar sind. Zudem sind die Eigenschaften in Bezug auf das Crash-Verhalten und den Fußgängerschutz partiell einstellbar, indem der Kern, wie auch die Faserverbundschichten, aus mehreren Einzellagen herstellbar sind. Da die Kunststoffschicht und die Faserverbundbauteile aus dem gleichen Material bestehen, können diese eine feste, stoffschlüssige Verbindung eingehen, ohne dass zusätzliche Arbeitsgänge nötig wären. Dadurch können die erfindungsmäßen Sandwichbauteile direkt lackiert werden. Das bedeutet, sie werden zuerst an die Karosseriestruktur montiert und durchlaufen zusammen mit der Karosserie und den anderen Anbauteilen das KTL-Bad.In the following, the advantages of the present invention will be briefly summarized. The use of the open-pored metal structure can include trapped air volumes Warming expand. The plastics used for the plastic layer and the matrix of the fiber composite layer used also remains when heated and does not soften. This prevents deformation and waviness in the component, which does not damage the visible surface. Such a component can consequently undergo a cathodic dip coating and also keeps the adjoining temperatures in the paint drying process of about 220 ° C. Stand. The open-pore metal structure has the additional advantage that the liquid from the cathodic dip painting can penetrate into the interstices and then flows out again. Thus, the component does not suck fully, as would be the case for example with the use of honeycomb cores made of paper or plastic. Also, the risk of corrosion of the core can be eliminated, as it is passed through the cathodic dip baths and thus coated with a corrosion protection. By using temperature-stable epoxy resins or polyurethane systems, these have a residual stability in the drying oven, so that deform neither the fiber composite layer nor the plastic layer. The core of metal foam offers sufficient stability against the temperature in the dryer. Due to the low viscosity of the KTL liquid, the foam pores do not stick together and an inlet and outlet is guaranteed. As a result, in conjunction with the suitable matrix of the fiber composite layer of epoxy, phenol or polyurethane, low-cost fiber composite skin parts are possible, which can be painted in the normal paint process. In addition, the properties in terms of crash behavior and pedestrian protection are partially adjustable by the core, as well as the fiber composite layers can be produced from several individual layers. Since the plastic layer and the fiber composite components are made of the same material, they can form a solid, cohesive connection, without additional operations would be necessary. As a result, the sandwich components according to the invention can be painted directly. This means that they are first mounted to the body structure and go through together with the body and the other attachments the KTL bath.

Nach dem KTL-Bad werden sie einem Trocknungsprozess unterworfen, bei dem die Bauteile einer Temperatur von ca. 220°C ausgesetzt sind. Anschließend erfolgen die Lackierung sowie ein weiterer Trocknungsschritt, in dem der Lack mit bis zu 160°C getrocknet wird. Dies ist möglich, da der Metallschaum des Kerns auch im Trocknerofen nach dem KTL-Bad die Gestaltfestigkeit beibehält.After the KTL bath, they are subjected to a drying process in which the components are exposed to a temperature of approx. 220 ° C. Subsequently, the painting and a further drying step, in which the paint is dried at up to 160 ° C. This is possible because the metal foam of the core also retains the structural strength in the drying oven after the cathodic dip bath.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand der Figurenbeschreibung näher erläutert. Die Ansprüche, die Figuren und die Beschreibung enthalten eine Vielzahl von Merkmalen, die im Folgenden im Zusammenhang mit beispielhaft beschriebenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung erläutert werden. Der Fachmann wird diese Merkmale auch einzeln und in anderen Kombinationen betrachten, um weitere Ausführungsformen zu bilden, die an entsprechende Anwendungen der Erfindung angepasst sind.The invention is explained in more detail below with reference to the description of the figures. The claims, the figures, and the description include a variety of features that will be discussed below in conjunction with exemplary embodiments of the present invention. The person skilled in the art will also consider these features individually and in other combinations to form further embodiments that are adapted to corresponding applications of the invention.

Es zeigen in schematischer DarstellungIt show in a schematic representation

1a ein Sandwichbauteil gemäß einer ersten Ausführungsform 1a a sandwich component according to a first embodiment

1b ein Sandwichbauteil gemäß einer zweiten Ausführungsform und 1b a sandwich component according to a second embodiment and

2a–2e einzelne Verfahrensschritte zur Herstellung eines Sandwichbauteils. 2a - 2e individual process steps for the production of a sandwich component.

Das Sandwichbauteil 10 aus 1a weist eine Kunststoffschicht 11 auf mit einer sichtbaren Oberfläche 11a. Im eingebauten Zustand, d. h. wenn das Sandwichbauteil als Außenhautbauteil eines Fahrzeugs verwendet wird, bildet die Oberfläche 11a die von außen sichtbare Fläche des Sandwichbauteils 10. Auf einer der sichtbaren Oberfläche 11a gegenüberliegenden Seite der Kunststoffschicht 11 ist eine Faserverbundschicht 12 angeordnet.The sandwich component 10 out 1a has a plastic layer 11 on with a visible surface 11a , In the installed state, ie when the sandwich component is used as the outer skin component of a vehicle, the surface forms 11a the visible from the outside surface of the sandwich component 10 , On one of the visible surface 11a opposite side of the plastic layer 11 is a fiber composite layer 12 arranged.

Darunter befindet sich ein Kern 13, der aus Metallschaum hergestellt ist. Der Kern 13 und die Faserverbundschicht 12 geben der Kunststoffschicht 11 die Steifigkeit und wirken als Trägerstruktur.Underneath is a core 13 made of metal foam. The core 13 and the fiber composite layer 12 give the plastic layer 11 the stiffness and act as a support structure.

Zur Erhöhung der strukturmechanischen Eigenschaften des Sandwichbauteils 10 kann eine weitere Faserverbundschicht 12 vorgesehen sein. Dadurch ergibt sich der in 1a gezeigte Aufbau, bei dem der Kern 13 von zwei Faserverbundschichten 12 umgeben ist. In der zweiten Faserverbundschicht 12 sind Durchlässe 14 vorgesehen, die den Kern bzw. dessen Poren fluidisch mit der Umgebung des Sandwichbauteils 10 verbinden. Die einzelnen Zellen, Poren bzw. Waben des Kerns 13 sind so perforiert, dass alle Luftvolumen miteinander in Verbindung stehen. Somit kann die Luft bzw. ein Fluid aus dem Inneren des Kernes durch die Entlüftungsdurchlässe 14 entweichen. Im Sinne der Erfindung sind als Fluide Gase oder auch Flüssigkeiten zu verstehen.To increase the structural mechanical properties of the sandwich component 10 may be another fiber composite layer 12 be provided. This results in the in 1a shown construction in which the core 13 of two fiber composite layers 12 is surrounded. In the second fiber composite layer 12 are passages 14 provided that the core or its pores fluidly with the environment of the sandwich component 10 connect. The individual cells, pores or honeycombs of the nucleus 13 are perforated so that all air volumes communicate with each other. Thus, the air or fluid from the interior of the core through the vent passages 14 escape. For the purposes of the invention are to be understood as fluids gases or liquids.

In 1b ist eine zweite Ausführungsform des Sandwichbauteils 10 abgebildet. Wie aus 1b ersichtlich ist, umgeben die Faserschichten 12 vollständig den Sandwichkern 13. Eine fluidische Verbindung zwischen den Poren des Kerns 13 und der Umgebung des Sandwichbauteils 10 ist nur noch über die Durchlässe 14 möglich.In 1b is a second embodiment of the sandwich component 10 displayed. How out 1b can be seen surrounded the fiber layers 12 completely the sandwich core 13 , A fluidic connection between the pores of the nucleus 13 and the environment of the sandwich component 10 is only over the passages 14 possible.

In beiden Ausführungsformen kann der Metallschaum über seine geometrische Ausbreitung hinweg, je nach Auftragsmaterial und Dicke des Kerns 13 in seinen mechanischen Eigenschaften beispielsweise seine Festigkeit variieren. Somit können in einzelnen Bereichen des Bauteils 10 höhere mechanische Eigenschaften erzielt werden und in anderen Bereichen niedrigere. Bei der Verwendung des Sandwichbauteils 10 als Motorhaube eines Kraftfahrzeugs können so nachgiebige Bereiche kreiert werden, die als passive Sicherheitszonen beim Fußgängerschutz dienen. In both embodiments, the metal foam may extend beyond its geometrical spread, depending on the application material and the thickness of the core 13 For example, its strength can vary in its mechanical properties. Thus, in individual areas of the component 10 higher mechanical properties are achieved and lower in other areas. When using the sandwich component 10 As the bonnet of a motor vehicle so yielding areas can be created, which serve as passive safety zones in pedestrian protection.

Im Folgenden soll das Herstellungsverfahren anhand der 2a bis 2e erläutert werden. Zur Herstellung des erfindungsgemäßen Bauteils 10 wird ein Werkzeug mit einer oberen Werkzeughälfte 22 und einer unteren Werkzeughälfte 20 verwendet, wobei die untere Werkzeughälfte 20 eine offene Kavität in Form einer Matrize 21 aufweist. In einem ersten Verfahrensschritt wird Kunststoff auf die Oberfläche der Matrize 21 gesprüht zur Ausbildung der Kunststoffschicht 11. Hierfür wird Polyurethan oder ein Epoxidharz verwendet, wie in der 2a dargestellt. Anschließend wird eine vorbestimmte Zeit abgewartet, bis der Kunststoff der Kunststoffschicht 11 geliert ist, d. h. bis er ausreichend formstabil ist, um bei Druckbeaufschlagung keine Abzeichnungen zu erhalten, aber gleichzeitig noch ausreichende Reaktivität aufweist, um den Formschluss mit einer im Folgeschritt aufgelegten Faserverbundschicht 12 ein zu gehen.In the following, the manufacturing process based on the 2a to 2e be explained. For the production of the component according to the invention 10 becomes a tool with an upper tool half 22 and a lower mold half 20 used, with the lower mold half 20 an open cavity in the form of a die 21 having. In a first process step, plastic is applied to the surface of the die 21 sprayed to form the plastic layer 11 , For this purpose, polyurethane or an epoxy resin is used, as in 2a shown. Subsequently, a predetermined time is waited until the plastic of the plastic layer 11 is gelled, that is, until it is sufficiently dimensionally stable, in order not to obtain prints when pressurized, but at the same time still has sufficient reactivity to the positive connection with a fiber composite layer laid in the subsequent step 12 enter into.

In diesem zweiten Verfahrensschritt, wie in 2b dargestellt, wird eine Faserverbundschicht 12 auf die Kunststoffschicht 11 aufgelegt. Die Faserverbundschicht 12 umfasst Verstärkungsfasern aus Kohlenstoff, Glas, Aramid, Basalt, Hanf und/oder Sisal und eine Matrix, die aus dem gleichen Kunststoff wie die Kunststoffschicht 11 hergestellt ist. Durch die bereits erlangte Formsteifigkeit der Kunststoffschicht 11 zeichnen sich die Fasern nicht auf der sichtbaren Oberfläche 11a der Kunststoffschicht 11 ab. Gleichzeitig kann durch Verwendung des gleichen Materials für die Kunststoffschicht 11, wie auch für das Harz der Faserverbundschicht 12, ein guter Stoffschluss zwischen diesen beiden Schichten erzeugt werden.In this second process step, as in 2 B is shown, a fiber composite layer 12 on the plastic layer 11 hung up. The fiber composite layer 12 includes reinforcing fibers of carbon, glass, aramid, basalt, hemp and / or sisal and a matrix made of the same plastic as the plastic layer 11 is made. Due to the already achieved dimensional stability of the plastic layer 11 the fibers do not show up on the visible surface 11a the plastic layer 11 from. At the same time, by using the same material for the plastic layer 11 , as well as for the resin of the fiber composite layer 12 To create a good material bond between these two layers.

In dem dritten Verfahrensschritt wird ein Kern 13 aus Metallschaum auf die Faserverbundschicht 12 aufgelegt. Der Metallschaumkern 13 wurde vorher mittels Lichtbogenspritzen hergestellt. Zum Erzeugen des Kerns 13 wird ein Polyurethanschaum mit Metall, insbesondere mit einer Aluminiumzinklegierung, Kupfer oder Edelstahl besprüht. Solche Kerne sind beispielsweise in der WO 01/00355 A1 beschrieben.In the third process step becomes a core 13 made of metal foam on the fiber composite layer 12 hung up. The metal foam core 13 was previously made by means of arc spraying. To create the core 13 a polyurethane foam is sprayed with metal, in particular with an aluminum zinc alloy, copper or stainless steel. Such cores are for example in the WO 01/00355 A1 described.

Optional kann in einem vierten Verfahrensschritt eine zweite Faserverbundschicht 12 auf den Kern 13 aufgebracht werden, wie dies in der 2d dargestellt ist.Optionally, in a fourth process step, a second fiber composite layer 12 to the core 13 be applied as in the 2d is shown.

In dem fünften Verfahrensschritt wird, wie in 2e abgebildet, das Werkzeug mit einer oberen Werkzeughälfte 22, die einen Kern oder eine Patrize umfasst, verschlossen. Die in der Kavität 21 befindlichen Schichten 11, 12, 13 werden mit Druck und Temperatur beaufschlagt. Dabei werden zum einen die Schichten 11, 12, 13 konsolidiert und zum anderen eine stoffschlüssige Verbindung zwischen der Kunststoffschicht 11 und dem Harz der darauf liegenden Faserverbundschicht 12 erzeugt. Abschließend wird das Werkzeug geöffnet und das Sandwichbauteil 10 entnommen. Die Oberfläche des Sandwichbauteils 10, die auf der Oberfläche der Matrize auflag, bildet eine sichtbare Oberfläche des Sandwichbauteils.In the fifth process step, as in 2e pictured, the tool with an upper mold half 22 , which includes a core or a male, closed. The in the cavity 21 located layers 11 . 12 . 13 are subjected to pressure and temperature. On the one hand, the layers become one 11 . 12 . 13 consolidated and on the other a cohesive connection between the plastic layer 11 and the resin of the fiber composite layer thereon 12 generated. Finally, the tool is opened and the sandwich component 10 taken. The surface of the sandwich component 10 , which rested on the surface of the die, forms a visible surface of the sandwich component.

In einer weiteren Alternative des Verfahrens, kann vor dem fünften Verfahrensschritt auf eine Oberfläche der oberen Werkzeughälfte 22, d. h. auf eine Oberfläche der Patrize oder des Kerns eine Kunststoffschicht aufgebracht werden, die aus dem gleichen Material besteht, wie die Kunststoffschicht 11. Das Werkzeug wird erst verschlossen wenn auch die Kunststoffschicht auf der oberen Werkzeughälfte 22 geliert ist. Somit erhält ein nach dieser Verfahrensalternative hergestelltes Kunststoffbauteil zwei sichtbare Oberflächen, die den Anforderungen an eine Class-A-Oberfläche genügen.In a further alternative of the method, before the fifth method step, on a surface of the upper mold half 22 that is, applied to a surface of the male or the core, a plastic layer, which consists of the same material as the plastic layer 11 , The tool is only closed when the plastic layer on the upper mold half 22 is gelled. Thus, a plastic component made by this process alternative will have two visible surfaces that meet the requirements of a Class A surface.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • WO 01/00355 A1 [0025] WO 01/00355 A1 [0025]

Claims (8)

Sandwichbauteil (10) für ein Kraftfahrzeug, mit – einer Kunststoffschicht (11), die eine schichtbare Oberfläche (11a) aufweist, – einer Faserverbundschicht (12), die auf einer der sichtbaren Oberfläche (11a) gegenüberliegenden Seite der Kunststoffschicht (11) angeordnet ist, – einem Kern (13), der an der Faserbundschicht (12) angeordnet ist, wobei der Kern (13) aus einem Metallschaum mit einer offenporigen Struktur ausgebildet ist.Sandwich component ( 10 ) for a motor vehicle, having - a plastic layer ( 11 ), which has a coatable surface ( 11a ), - a fiber composite layer ( 12 ) on one of the visible surfaces ( 11a ) opposite side of the plastic layer ( 11 ), - a core ( 13 ) attached to the fiber composite layer ( 12 ), the core ( 13 ) is formed of a metal foam with an open-pored structure. Sandwichbauteil (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoffschicht (11) aus Polyurethan oder Epoxidharz ausgebildet ist.Sandwich component ( 10 ) according to claim 1, characterized in that the plastic layer ( 11 ) is formed of polyurethane or epoxy resin. Sandwichbauteil (10) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoffschicht (11) und die Faserverbundschicht (12) stoffschlüssig miteinander verbunden sind.Sandwich component ( 10 ) according to one of claims 1 or 2, characterized in that the plastic layer ( 11 ) and the fiber composite layer ( 12 ) are cohesively connected to each other. Sandwichbauteil (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kern (13) zwischen einer ersten Faserverbundschicht (12), die mit der Kunststoffschicht (11) in Verbindung steht und einer zweiten Faserverbundschicht (12), angeordnet ist, wobei die zweite Faserverbundschicht auf einer der ersten Faserverbundschicht (12) gegenüberliegenden Seite des Kerns (13) angeordnet ist.Sandwich component ( 10 ) according to one of the preceding claims 1 to 3, characterized in that the core ( 13 ) between a first fiber composite layer ( 12 ) with the plastic layer ( 11 ) and a second fiber composite layer ( 12 ), wherein the second fiber composite layer on one of the first fiber composite layer ( 12 ) opposite side of the core ( 13 ) is arranged. Sandwichbauteil (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in der zweiten Faserverbundschicht (12) mindestens ein Durchlass (14) vorgesehen ist, welcher die offenporige Struktur des Kerns (13) mit der Umgebung des Sandwichbauteils (10) fluidisch verbindet.Sandwich component ( 10 ) according to one of the preceding claims 1 to 4, characterized in that in the second fiber composite layer ( 12 ) at least one passage ( 14 ) is provided, which the open-pore structure of the core ( 13 ) with the surroundings of the sandwich component ( 10 ) fluidly connects. Sandwichbauteil (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserverbundschicht (12) mehrlagig aufgebaut ist.Sandwich component ( 10 ) according to one of the preceding claims 1 to 5, characterized in that the fiber composite layer ( 12 ) is constructed in several layers. Sandwichbauteil (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Kern (13) aus mehreren Lagen Metallschaum ausgebildet ist.Sandwich component ( 10 ) according to one of the preceding claims 1 to 6, characterized in that the core ( 13 ) is formed of several layers of metal foam. Sandwichbauteil (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserverbundschicht (12) Fasern aus Kohlenstoff, Glas, Aramid, Basalt, Sisal und/oder Hanf umfasst.Sandwich component ( 10 ) according to one of the preceding claims 1 to 6, characterized in that the fiber composite layer ( 12 ) Comprises fibers of carbon, glass, aramid, basalt, sisal and / or hemp.
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